JP2007132453A - Wheel bearing unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車輪を懸架装置に対して回転自在に支承する車輪用軸受装置、特に、高剛性化と共に、軽量・コンパクト化を図った第4世代構造の車輪用軸受装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wheel bearing device for rotatably supporting a wheel of an automobile or the like with respect to a suspension device, and more particularly to a wheel bearing device having a fourth generation structure that achieves high rigidity and light weight and compactness. is there.
自動車等の車輪を回転自在に支承する車輪用軸受装置は、第1世代と称される複列の転がり軸受を単独に使用する構造から、外方部材に車体取付フランジを一体に有する第2世代に進化し、さらに、車輪取付フランジを一体に有するハブ輪の外周に複列の転がり軸受の一方の内側転走面が一体に形成された第3世代、さらにこのハブ輪に等速自在継手が一体化され、この等速自在継手を構成する外側継手部材の外周に複列の転がり軸受の他方の内側転走面が一体に形成された第4世代のものまで開発されている。 The wheel bearing device for rotatably supporting the wheel of an automobile or the like is a second generation having a body mounting flange integrally with an outer member from a structure in which a double row rolling bearing called a first generation is used independently. Furthermore, the third generation in which one inner rolling surface of the double row rolling bearing is integrally formed on the outer periphery of the hub wheel integrally having the wheel mounting flange, and further, the constant velocity universal joint is provided on the hub wheel. Up to the fourth generation, in which the other inner rolling surface of the double row rolling bearing is integrally formed on the outer periphery of the outer joint member constituting the constant velocity universal joint.
図4に示す車輪用軸受装置は第4世代構造の代表的な一例であるが、ハブ輪50と複列の転がり軸受60および等速自在継手70とがユニット化して構成されている。複列の転がり軸受60は、外方部材51と内方部材52と、両部材間に収容された複列のボール53、53とを備えている。
The wheel bearing device shown in FIG. 4 is a typical example of the fourth generation structure, but the
外方部材51は、外周に図示しない懸架装置を構成するナックルに取り付けられる車体取付フランジ51bを一体に有し、内周に複列の外側転走面51a、51aが形成されている。一方、内方部材52は、ハブ輪50と、このハブ輪50に内嵌された後述する外側継手部材71とを有している。
The outer member 51 integrally has a vehicle
ハブ輪50は、一端部に車輪(図示せず)を取り付けるための車輪取付フランジ54を一体に有し、外周に複列の外側転走面51a、51aに対向する一方の内側転走面50aと、この内側転走面50aから軸方向に延びる円筒状の小径段部50bが形成されている。車輪取付フランジ54の周方向等配にはハブボルト54aが植設されている。そして、アウター側のシール57が摺接するシールランド部から内側転走面50aおよび小径段部50bに亙って高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
また、ハブ輪50の内周には凹凸部55が形成され、高周波焼入れによって表面が所定の表面硬さに硬化処理されている。凹凸部55はアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝からなる。
Further, an
等速自在継手70は、外側継手部材71と継手内輪72、ケージ73、およびトルク伝達ボール74とからなる。外側継手部材71は、カップ状のマウス部75と、このマウス部75の底部をなす肩部76と、この肩部76から軸方向に延びる円筒状の軸部77が一体に形成されている。この軸部77は、ハブ輪50の小径段部50bに所定の径方向すきまを介して円筒嵌合するインロウ部77aと、このインロウ部77aの端部に嵌合部77bがそれぞれ形成されている。
The constant velocity
肩部76の外周には、外方部材51の複列の外側転走面51a、51aに対向する他方の内側転走面71aが形成されている。そして、インナー側のシール58が摺接するシールランド部から内側転走面71aおよび軸部77に亙って高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。ここで、嵌合部77bは鍛造後の生のままとされている。
On the outer periphery of the
ハブ輪50と複列の転がり軸受60および等速自在継手70の組立は、まず、外方部材51の複列の外側転走面51a、51aにそれぞれ保持器56を介してボール53を仮組みされる。次に、ハブ輪50の小径段部50bの端面に外側継手部材71の肩部76が衝合され、突合せ状態になるまでハブ輪50に軸部77が内嵌される。さらに、この軸部77における嵌合部77bの内径にマンドレル等の拡径治具を押し込んで嵌合部77bを拡径し、この嵌合部77bをハブ輪50の凹凸部55に食い込ませて加締め、ハブ輪50と外側継手部材71とを一体に塑性結合させることによって行われる。こうした第4世代構造により軽量・コンパクト化が図れると共に、緩みのない結合部を備えた車輪用軸受装置を得ることができる。
こうした従来の車輪用軸受装置において、大きなモーメント荷重等が負荷されても充分な強度・耐久性を発揮すると共に、安定した走行のためには軸受剛性を高めることが望まれる。然しながら、スペースに余裕のない足回りでは装置を大型化する余地は殆どなく、車両の燃費向上やばね下重量軽減化による運動性能の向上ために軽量・コンパクト化を図りつつ、これ以上軸受剛性を高めることは難しい。 In such a conventional wheel bearing device, it is desired to exhibit sufficient strength and durability even when a large moment load or the like is applied, and to increase the bearing rigidity for stable running. However, there is almost no room to increase the size of the device if there is not enough space, and the bearing rigidity is further increased while reducing weight and size in order to improve vehicle performance by improving vehicle fuel efficiency and reducing unsprung weight. It is difficult to increase.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、高剛性化と共に、軽量・コンパクト化を図った第4世代構造の車輪用軸受装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a wheel bearing device having a fourth generation structure that is lightweight and compact in addition to high rigidity.
係る目的を達成すべく、本発明のうち請求項1記載の発明は、ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とがユニット化された車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる軸部が一体に形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記軸部の端部を塑性変形させて前記ハブ輪に加締ることにより前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合された車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側とインナー側とでピッチ円直径が異なると共に、当該ピッチ円直径が大径側の転動体の個数が小径側の転動体の個数よりも多く設定されている構成を採用した。 In order to achieve such an object, the invention according to claim 1 of the present invention is a wheel bearing device in which a hub wheel, a double row rolling bearing, and a constant velocity universal joint are unitized. The rolling bearing has an outer member in which a double row outer rolling surface is formed on the inner periphery, and a wheel mounting flange integrally formed at one end, and one end facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery. A hub ring formed with an inner rolling surface and a cylindrical small-diameter stepped portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and is fitted into the hub ring and faces the double-row outer rolling surface on the outer periphery. An inner member composed of an outer joint member of the constant velocity universal joint integrally formed with the other inner rolling surface, and a shaft portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and the inner member and the outer member. A plurality of rolling elements accommodated in a freely rolling manner between both rolling surfaces of the side member, and the end of the shaft portion is plastically deformed. In the wheel bearing device in which the hub wheel and the outer joint member are integrally plastically coupled by caulking to the hub wheel, the pitch circle diameter is different between the outer side and the inner side of the double row rolling elements. In addition, a configuration was adopted in which the number of rolling elements on the large diameter side of the pitch circle diameter was set larger than the number of rolling elements on the small diameter side.
このように、ハブ輪と等速自在継手を構成する外側継手部材とが塑性結合によりユニット化された第4世代構造の車輪用軸受装置において、複列の転動体のうちアウター側とインナー側とでピッチ円直径が異なると共に、当該ピッチ円直径が大径側の転動体の個数が小径側の転動体の個数よりも多く設定されているので、高剛性化と共に、軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。 Thus, in the wheel bearing device of the fourth generation structure in which the hub wheel and the outer joint member constituting the constant velocity universal joint are unitized by plastic coupling, the outer side and the inner side of the double row rolling elements, The pitch circle diameter is different, and the number of rolling elements on the large diameter side is larger than the number of rolling elements on the small diameter side. A wheel bearing device can be provided.
好ましくは、請求項2に記載の発明のように、前記ハブ輪の内径に硬化した凹凸部が形成され、前記軸部に形成された中空状の嵌合部を拡径させて当該凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合されていれば、ナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がなく、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪の強度・耐久性を向上させ、かつ長期間その予圧量を維持することができる。 Preferably, as in the invention described in claim 2, a hardened uneven portion is formed on the inner diameter of the hub wheel, and the hollow fitting portion formed in the shaft portion is expanded in diameter to form the uneven portion. If the hub wheel and the outer joint member are integrally plastically joined by biting, there is no need to manage the preload by tightening firmly with a nut or the like, and the weight and size can be reduced. The strength and durability of the hub wheel can be improved and the preload amount can be maintained for a long time.
また、請求項3に記載の発明は、前記複列の転動体のうち少なくともピッチ円直径が小径側の転動体が円錐ころであれば、高剛性を確保することができる。
The invention according to
また、請求項4記載に記載の発明のように、前記複列の転動体が同一仕様の円錐ころであれば、組立工程における誤組みの問題を解消でき、製造コストが低減できると共に、品質の信頼性が向上する。 Further, as in the invention described in claim 4, if the double row rolling elements are tapered rollers of the same specification, the problem of wrong assembly in the assembly process can be solved, the manufacturing cost can be reduced, and the quality can be reduced. Reliability is improved.
また、請求項5に記載の発明のように、前記複列の転動体のうちピッチ円直径が大径側の転動体がボールであれば、複列の軸受列の負荷容量あるいは剛性のバランスを保ちつつ、装置を軸方向にさらにコンパクト化することができる。 Further, as in the fifth aspect of the invention, if the rolling element having a larger pitch circle diameter is a ball among the rolling elements in the double row, the load capacity or rigidity balance of the double row bearing row is balanced. The device can be made more compact in the axial direction while maintaining.
本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とがユニット化された車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる軸部が一体に形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記軸部の端部を塑性変形させて前記ハブ輪に加締ることにより前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合された車輪用軸受装置において、前記複列の転動体のうちアウター側とインナー側とでピッチ円直径が異なると共に、当該ピッチ円直径が大径側の転動体の個数が小径側の転動体の個数よりも多く設定されているので、高剛性化と共に、軽量・コンパクト化を図った車輪用軸受装置を提供することができる。 A wheel bearing device according to the present invention is a wheel bearing device in which a hub wheel, a double row rolling bearing, and a constant velocity universal joint are unitized, and the double row rolling bearing has a double row on an inner periphery. An outer rolling surface formed with the outer rolling surface, a wheel mounting flange at one end, and an inner rolling surface facing the double row outer rolling surface on the outer periphery, and the inner rolling surface. A hub wheel formed with a cylindrical small-diameter step portion extending in the axial direction from the running surface, and the other inner rolling surface that is fitted in the hub wheel and faces the outer surface of the double row on the outer periphery; An inner member composed of an outer joint member of the constant velocity universal joint integrally formed with a shaft portion extending in the axial direction from the inner rolling surface, and between both rolling surfaces of the inner member and the outer member. A plurality of rolling elements accommodated in a freely rolling manner, and plastically deforming an end portion of the shaft portion to crimp the hub ring. Further, in the wheel bearing device in which the hub wheel and the outer joint member are integrally plastically coupled, the pitch circle diameter is different between the outer side and the inner side of the double row rolling elements, and the pitch circle diameter is large. Since the number of the rolling elements on the diameter side is set to be larger than the number of the rolling elements on the small diameter side, it is possible to provide a wheel bearing device that achieves high rigidity and light weight and compactness.
ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とがユニット化された車輪用軸受装置であって、前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の軸部が一体に形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記ハブ輪の内径に硬化した凹凸部が形成され、前記軸部に形成された嵌合部を拡径させて当該凹凸部に食い込ませることにより、前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合された車輪用軸受装置において、前記複列の転動体が同一仕様の円錐ころからなり、これらの円錐ころのピッチ円直径うちインナー側がアウター側より大径に、かつ、当該円錐ころの数が多く設定されている。 A wheel bearing device in which a hub wheel, a double row rolling bearing, and a constant velocity universal joint are unitized, wherein the double row rolling bearing has an outer periphery formed with a double row outer rolling surface. And a cylindrical member extending in the axial direction from the inner rolling surface, and one inner rolling surface facing the outer rolling surface of the double row on the outer periphery. A hub wheel having a small-diameter stepped portion, the other inner rolling surface that is fitted into the hub wheel and faces the outer rolling surface of the double row on the outer periphery, and extends axially from the inner rolling surface An inner member composed of an outer joint member of the constant velocity universal joint having a cylindrical shaft portion formed integrally, and is accommodated in a freely rollable manner between both rolling surfaces of the inner member and the outer member. A plurality of rolling elements, a hardened uneven portion is formed on the inner diameter of the hub wheel, and the fitting portion formed on the shaft portion is expanded. In the wheel bearing device in which the hub wheel and the outer joint member are integrally plastically joined by biting into the concave and convex portions, the double row rolling elements are composed of tapered rollers of the same specification. Among the pitch circle diameters of the rollers, the inner side has a larger diameter than the outer side, and the number of the tapered rollers is set larger.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る車輪用軸受装置の第1の実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、車両に組み付けた状態で車両の外側寄りとなる側をアウター側(図面左側)、中央寄り側をインナー側(図面右側)という。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a wheel bearing device according to the present invention. In the following description, the side closer to the outer side of the vehicle in a state assembled to the vehicle is referred to as the outer side (left side in the drawing), and the side closer to the center is referred to as the inner side (right side in the drawing).
この車輪用軸受装置は、ハブ輪1と複列の転がり軸受2および等速自在継手3とがユニット化して構成されている。複列の転がり軸受2は、外方部材4と内方部材5と複列の転動体(円錐ころ)6a、6bとを備えている。内方部材5は、ハブ輪1と、このハブ輪1に内嵌された外側継手部材14とからなる。
In this wheel bearing device, a hub wheel 1, a double row rolling bearing 2 and a constant velocity
外方部材4は、S53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼からなり、外周に車体(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ4cを一体に有し、内周にテーパ状の複列の外側転走面4a、4bが形成されている。この複列の外側転走面4a、4bは、高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The outer member 4 is made of medium carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and integrally has a vehicle
一方、ハブ輪1はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼からなり、アウター側の端部に車輪を取り付けるための車輪取付フランジ7を有し、この車輪取付フランジ7の周方向等配に複数のハブボルト8が植設されている。また、ハブ輪1の外周には、前記複列の外側転走面4a、4bに対向する一方(アウター側)のテーパ状の内側転走面1aと、この内側転走面1aから軸方向に延びる円筒状の小径段部1bが形成されている。そして、アウター側のシール10が摺接するシールランド部7aから内側転走面1aおよび小径段部1bに亙って高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。これにより、車輪取付フランジ7の基部となるシールランド部7aの耐摩耗性が向上するばかりでなく、車輪取付フランジ7に負荷される回転曲げ荷重に対して充分な機械的強度を有し、ハブ輪1の耐久性が向上する。
On the other hand, the hub wheel 1 is made of medium carbon steel containing 0.40 to 0.80 wt% of carbon such as S53C, and has a
ハブ輪1の内周には凹凸部12が形成され、熱処理によって表面硬さを54〜64HRCの範囲に表面が硬化処理されている。熱処理としては、局部加熱ができ、硬化層深さの設定が比較的容易にできる高周波誘導加熱による焼入れが好適である。なお、凹凸部12はアヤメローレット状に形成され、旋削等により独立して形成された複数の環状溝と、ブローチ加工等により形成された複数の軸方向溝とを略直交させて構成した交叉溝、あるいは、互いに傾斜した螺旋溝で構成した交叉溝からなる。また、凹凸部12の凸部は良好な食い込み性を確保するために、その先端部が三角形状等の尖塔形状に形成されている。
Concave and
等速自在継手3は、外側継手部材14と継手内輪15、ケージ16、およびトルク伝達ボール17とからなる。外側継手部材14はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼からなり、カップ状のマウス部18と、このマウス部18の底部をなす肩部19と、この肩部19から軸方向に延びる円筒状の軸部20とが一体に形成されている。この軸部20は、ハブ輪1の小径段部1bに所定の径方向すきまを介して円筒嵌合するインロウ部20aと、このインロウ部20aの端部に嵌合部20bがそれぞれ形成されている。
The constant velocity
マウス部18の内周には軸方向に延びる曲線状のトラック溝18aが形成されると共に、継手内輪15の外周には、このトラック溝18aに対応するトラック溝15aが形成されている。そして、これら両トラック溝18a、15a間にケージ16を介してトルク伝達ボール17が収容されている。また、肩部19の外周には、前記複列の外側転走面4a、4bに対向する他方(インナー側)のテーパ状の内側転走面14aが形成されている。そして、トラック溝18aと、インボード側のシール11が摺接するシール嵌合部から内側転走面14aおよび軸部20に亙って高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。ここで、軸部20のうち嵌合部20bは鍛造後の生のままとされている。
A
外方部材4の複列の外側転走面4a、4bと、これらに対向する複列の内側転走面1a、14a間には複列の転動体6a、6bが収容され、保持器9a、9bによって転動自在に保持されている。また、外方部材4の端部にはシール10、11が装着され、軸受内部に封入された潤滑グリースの漏洩と、外部から軸受内部に雨水やダスト等が侵入するのを防止している。これらの複列の転がり軸受2は、両転走面4a、1aおよび4b、14aに加わる力の作用方向の作用線が軸心に向うほど軸方向に離反する、所謂背面合せタイプの複列円錐ころ軸受を構成している。
Double
本実施形態では、インナー側の転動体6bのピッチ円直径PCDiがアウター側の転動体6aのピッチ円直径PCDoよりも大径に設定されている。これら複列の転動体6a、6bの仕様は同じであるが、このピッチ円直径PCDo、PCDiの違いにより、インナー側の転動体6bの個数がアウター側の転動体6aの個数よりも多く設定されている。ここで、転動体6a、6bの仕様とは、円錐ころにおいては、ころ長さ、ころ外径、ころ角度、ころ大端面の曲率半径を言う。この種の複列円錐ころ軸受の場合、アウター側の転動体6aとインナー側の転動体6bの仕様が同じのまま、すなわち、円錐ころにおけるころ角度やころ大端面の曲率半径を変更せずにピッチ円直径PCDo、PCDiを左右で異ならせる場合、各転走面の角度を左右で異ならせることにより成立する。本実施形態の場合、複列の転動体6a、6bの仕様を同じにすることにより、組立工程における誤組みの問題を解消することができ、製造コストが低減できると共に、品質の信頼性が向上する。
In the present embodiment, the pitch circle diameter PCDi of the inner
このように、ピッチ円直径PCDo、PCDiの違いに伴い、内方部材5において、外側継手部材14の内側転走面14aはハブ輪1の内側転走面1aよりも拡径して形成されている。一方、外方部材4において、ピッチ円直径PCDo、PCDiの違いに伴い、インナー側の外側転走面4bがアウター側の外側転走面4aがよりも拡径して形成されている。
Thus, with the difference in pitch circle diameters PCDo and PCDi, the
こうした構成の車輪用軸受装置では、インナー側の内側転走面14aを外側継手部材14の肩部19の外周に直接形成するようにしたので、インナー側の転動体6bのピッチ円直径PCDiをアウター側の転動体6aのピッチ円直径PCDoをよりも大径に設定することができ、また、転動体6bの個数もインナーの個数をアウター側よりも多く設定することができるため、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、アウター側に比べインナー側部分の軸受剛性が増大し、軸受の長寿命化を図ることができる。
In the wheel bearing device having such a configuration, the inner-side
ここで、ハブ輪1と複列の転がり軸受2および等速自在継手3のユニット化について説明する。まず、外方部材4の複列の外側転走面4a、4bに保持器9a、9bを介して複列の転動体6a、6bが仮組みされると共に、外方部材4の両端部にシール10、11が装着される。次に、外側継手部材14がインナー側から内挿され、ハブ輪1の小径段部1bの端面にこの外側継手部材14の肩部19が衝合され、突合せ状態になるまでハブ輪1に軸部20が内嵌される。そして、この軸部20における嵌合部20bの内径にマンドレル等の拡径治具を押し込んで嵌合部20bを拡径し、この嵌合部20bをハブ輪1の凹凸部12に食い込ませて加締め、ハブ輪1と外側継手部材14とが一体に塑性結合されて完了する。これにより、従来のようにナット等で強固に緊締して予圧量を管理する必要がないため、軽量・コンパクト化を図ることができると共に、ハブ輪1の強度・耐久性を向上させ、かつ長期間その予圧量を維持することができる。なお、ハブ輪1の開口端部と中空の軸部20にはエンドキャップ13a、13bが装着され、塑性結合部に雨水等が浸入してその部位が発錆するのを防止すると共に、マウス部18内に封入されたグリースが外部に漏洩するのを防止している。
Here, the unitization of the hub wheel 1, the double row rolling bearing 2 and the constant velocity
なお、複列の転がり軸受2が複列円錐ころ軸受で構成されている場合、拡径加締工程で安定した軸受内部すきまを確保することは難しい。すなわち、軸受組立時、円錐ころからなる転動体6a、6bが各転走面の母線方向に擦れ合う。このため、これら各面同士の当接部からグリース等の潤滑剤が退避して金属接触に近い状態となり、これら各当接部の摩擦係数が大きくなる。この為、転動体6a、6bが案内される大鍔にスムーズに移動せずに不整列な状態で組み立てられる。例えば、この内部すきまを負とすべき場合にも、正の内部すきまのままとなり、所望の予圧を付与できなくなる可能性がある。特に、円錐ころからなる転動体6a、6bの中心軸が、正規の自転軸に対して傾いてしまう、所謂スキューが発生すると、このような問題が顕著になる。
When the double-row rolling bearing 2 is composed of a double-row tapered roller bearing, it is difficult to secure a stable bearing internal clearance in the diameter expansion caulking process. That is, when the bearing is assembled, the rolling
本実施形態では、このような不具合を避けるために、拡径加締工程では、ハブ輪1と外側継手部材14および外方部材4とを、相対的に揺動(往復回転)もしくは回転(一方向回転)させつつ塑性結合が行われる。実際には、ハブ輪1を作業台の上面に支持した状態で、外方部材4をこのハブ輪1に対して揺動させつつ、外側継手部材14の軸部20に拡径治具を押し込んで両者を塑性結合するようにしている。こうすることにより、複列の転動体6a、6bはスムーズに各転走面上を擦り上って大鍔に安定して整列され、所定の予圧を精度良く付与することができる。
In the present embodiment, in order to avoid such a problem, the hub wheel 1, the outer
なお、ハブ輪1と外側継手部材14とを塑性結合する手段として例示した構成以外にも、例えば、図示はしないが、ハブ輪に外側継手部材の軸部を内嵌すると共に、この軸部の端部を径方向外方に塑性変形させて加締部を形成し、この加締部で両部材を軸方向に固定する、所謂揺動加締方式を採用しても良い。
In addition to the configuration exemplified as means for plastically coupling the hub wheel 1 and the outer
また、ここでは、複列の転がり軸受2として転動体6a、6bに円錐ころを用いた複列円錐ころ軸受を例示したが、これに限らず、例えば、転動体6a、6bにボールを用いた複列アンギュラ玉軸受であっても良い。
Further, here, the double row tapered roller bearing using the tapered rollers as the rolling
図2は、本発明に係る車輪用軸受装置の第2の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した実施形態とインナー側の軸受列の構成が異なるのみで、その他前述した実施形態と同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. This embodiment is different from the above-described embodiment only in the configuration of the inner-side bearing row, and other parts having the same parts or the same functions as those of the above-described embodiment are denoted by the same reference numerals and the details thereof are described. The detailed explanation is omitted.
この車輪用軸受装置は、ハブ輪1と複列の転がり軸受21および等速自在継手22とがユニット化して構成されている。複列の転がり軸受21は、外方部材23と内方部材24と複列の転動体6a、25とを備えている。内方部材24は、ハブ輪1と、このハブ輪1に内嵌された外側継手部材26とからなる。
In this wheel bearing device, the hub wheel 1, the double
外方部材23は、S53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼からなり、外周に車体(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ4cを一体に有し、内周にテーパ状のアウター側の外側転走面4aと、円弧状のインナー側の外側転走面23aが形成されている。この複列の外側転走面4a、23aは、高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
等速自在継手22の外側継手部材26はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼からなり、カップ状のマウス部18と、このマウス部18の底部をなす肩部27と、この肩部27から軸方向に延びる円筒状の軸部20とが一体に形成されている。そして、肩部27の外周には外方部材23の外側転走面23aに対向するインナー側の内側転走面26aが直接形成され、外方部材23の複列の外側転走面4a、23aと、これらに対向する内方部材24の複列の内側転走面1a、26a間に複列の転動体6a、25が収容され、保持器9a、28によって転動自在に保持されている。
The outer
本実施形態では、インナー側の転動体(ボール)25のピッチ円直径PCDiがアウター側の転動体6aのピッチ円直径PCDoよりも大径に設定されている。このピッチ円直径PCDo、PCDiの違いにより、インナー側の転動体25の個数がアウター側の転動体6aの個数よりも多く設定されている。
In the present embodiment, the pitch circle diameter PCDi of the inner side rolling element (ball) 25 is set larger than the pitch circle diameter PCDo of the outer
こうした構成の車輪用軸受装置では、インナー側の軸受列をボールからなる転動体25で構成し、インナー側の内側転走面26aを外側継手部材26の肩部27の外周に直接形成するようにしたので、インナー側の転動体6bのピッチ円直径PCDiをアウター側の転動体6aのピッチ円直径PCDoよりも大径に設定することができ、また、転動体25の個数もインナー側の個数がアウター側よりも多く設定されているため、複列の軸受列の負荷容量あるいは剛性のバランスを保ちつつ、装置を軸方向にさらにコンパクト化することができる。
In the wheel bearing device having such a configuration, the inner side bearing row is constituted by the rolling
図3は、本発明に係る車輪用軸受装置の第3の実施形態を示す縦断面図である。なお、この実施形態は、前述した第2の実施形態(図2)と左右の軸受列の構成が逆になっているのみで、その他同一部品同一部位あるいは同一機能を有する部位には同じ符号を付してその詳細な説明を省略する。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the wheel bearing device according to the present invention. In this embodiment, only the configuration of the left and right bearing rows is opposite to that of the second embodiment (FIG. 2) described above, and other parts having the same parts or the same functions are denoted by the same reference numerals. A detailed description thereof will be omitted.
この車輪用軸受装置は、ハブ輪29と複列の転がり軸受30および等速自在継手3とがユニット化して構成されている。複列の転がり軸受30は、外方部材31と内方部材32と複列の転動体33、6bとを備えている。内方部材32は、ハブ輪29と、このハブ輪29に内嵌された外側継手部材14とからなる。
In this wheel bearing device, the
外方部材31は、S53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼からなり、外周に車体(図示せず)に取り付けるための車体取付フランジ4cを一体に有し、内周に円弧状のアウター側の外側転走面31aと、テーパ状のインナー側の外側転走面4bが形れている。この複列の外側転走面31a、4bは、高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
ハブ輪29はS53C等の炭素0.40〜0.80wt%を含む中炭素鋼からなり、外周に、前記複列の外側転走面31a、4bに対向する一方(アウター側)の円弧状の内側転走面29aと、この内側転走面29aから軸方向に延びる円筒状の小径段部29bが形成されている。そして、アウター側のシール10が摺接するシールランド部7aから内側転走面29aおよび小径段部29bに亙って高周波焼入れによって表面硬さを58〜64HRCの範囲に硬化処理されている。
The
外方部材31の複列の外側転走面31a、4bと、これらに対向する内方部材32の複列の内側転走面29a、14a間には複列の転動体33、6bが収容され、保持器34、9bによって転動自在に保持されている。
Double
本実施形態では、アウター側の転動体(ボール)33のピッチ円直径PCDoがインナー側の転動体6bのピッチ円直径PCDiよりも大径に設定されている。このピッチ円直径PCDo、PCDiの違いにより、アウター側の転動体33の個数がインナー側の転動体6bの個数よりも多く設定されている。
In the present embodiment, the pitch circle diameter PCDo of the outer side rolling element (ball) 33 is set larger than the pitch circle diameter PCDi of the inner
こうした構成の車輪用軸受装置では、アウター側の軸受列がボールからなる転動体33とされ、アウター側の転動体33のピッチ円直径PCDoがインナー側の転動体6bのピッチ円直径PCDiよりも大径に設定されると共に、アウター側の転動体33の個数をインナーの個数よりも多く設定されているため、複列の軸受列の負荷容量あるいは剛性のバランスを保ちつつ、装置を軸方向にコンパクト化することができる。
In the wheel bearing device having such a configuration, the outer bearing row is a rolling
以上、本発明の実施の形態について説明を行ったが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、あくまで例示であって、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、さらに種々なる形態で実施し得ることは勿論のことであり、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲に記載の均等の意味、および範囲内のすべての変更を含む。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to such an embodiment, and is merely an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, the scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further, the equivalent meanings described in the scope of claims and all modifications within the scope of the scope of the present invention are included. Including.
本発明に係る車輪用軸受装置は、ハブ輪と複列の転がり軸受と等速自在継手とがユニット化された第4世代構造の車輪用軸受装置に適用することができる。 The wheel bearing device according to the present invention can be applied to a wheel bearing device having a fourth generation structure in which a hub wheel, a double row rolling bearing, and a constant velocity universal joint are unitized.
1、29・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
1a、14a、26a、29a・・・・・・内側転走面
1b、29b・・・・・・・・・・・・・・小径段部
2、21、30・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
3、22・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
4、23、31・・・・・・・・・・・・・外方部材
4a、4b、23a、31a・・・・・・・外側転走面
4c・・・・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
5、24、32・・・・・・・・・・・・・内方部材
6a、6b、25、33・・・・・・・・・転動体
7・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
7a・・・・・・・・・・・・・・・・・・シールランド部
8・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
9a、9b、28、34・・・・・・・・・保持器
10・・・・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
11・・・・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
12・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹凸部
13a、13b・・・・・・・・・・・・・エンドキャップ
14、26・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
15・・・・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
15a、18a・・・・・・・・・・・・・トラック溝
16・・・・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
17・・・・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
18・・・・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
19、27・・・・・・・・・・・・・・・肩部
20・・・・・・・・・・・・・・・・・・軸部
20a・・・・・・・・・・・・・・・・・インロウ部
20b・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
50・・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブ輪
50a、71a・・・・・・・・・・・・・内側転走面
50b・・・・・・・・・・・・・・・・・小径段部
51・・・・・・・・・・・・・・・・・・外方部材
51a・・・・・・・・・・・・・・・・・外側転走面
51b・・・・・・・・・・・・・・・・・車体取付フランジ
52・・・・・・・・・・・・・・・・・・内方部材
53・・・・・・・・・・・・・・・・・・ボール
54・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪取付フランジ
54a・・・・・・・・・・・・・・・・・ハブボルト
55・・・・・・・・・・・・・・・・・・凹凸部
56・・・・・・・・・・・・・・・・・・保持器
57・・・・・・・・・・・・・・・・・・アウター側のシール
58・・・・・・・・・・・・・・・・・・インナー側のシール
60・・・・・・・・・・・・・・・・・・複列の転がり軸受
70・・・・・・・・・・・・・・・・・・等速自在継手
71・・・・・・・・・・・・・・・・・・外側継手部材
72・・・・・・・・・・・・・・・・・・継手内輪
73・・・・・・・・・・・・・・・・・・ケージ
74・・・・・・・・・・・・・・・・・・トルク伝達ボール
75・・・・・・・・・・・・・・・・・・マウス部
76・・・・・・・・・・・・・・・・・・肩部
77・・・・・・・・・・・・・・・・・・軸部
77a・・・・・・・・・・・・・・・・・インロウ部
77b・・・・・・・・・・・・・・・・・嵌合部
PCDi・・・・・・・・・・・・・・・・インナー側の転動体のピッチ円直径
PCDo・・・・・・・・・・・・・・・・アウター側の転動体のピッチ円直径
1, 29 ·································
Claims (5)
前記複列の転がり軸受が、内周に複列の外側転走面が形成された外方部材と、
一端部に車輪取付フランジを一体に有し、外周に前記複列の外側転走面に対向する一方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる円筒状の小径段部が形成されたハブ輪、およびこのハブ輪に内嵌され、外周に前記複列の外側転走面に対向する他方の内側転走面と、この内側転走面から軸方向に延びる軸部が一体に形成された前記等速自在継手の外側継手部材からなる内方部材と、
この内方部材と前記外方部材の両転走面間に転動自在に収容された複列の転動体とを備え、前記軸部の端部を塑性変形させて前記ハブ輪に加締ることにより前記ハブ輪と外側継手部材とが一体に塑性結合された車輪用軸受装置において、
前記複列の転動体のうちアウター側とインナー側とでピッチ円直径が異なると共に、当該ピッチ円直径が大径側の転動体の個数が小径側の転動体の個数よりも多く設定されていることを特徴とする車輪用軸受装置。 A wheel bearing device in which a hub wheel, a double row rolling bearing and a constant velocity universal joint are unitized,
The double row rolling bearing is an outer member in which a double row outer rolling surface is formed on the inner periphery,
One end has a wheel mounting flange integrally, and on the outer periphery is one inner rolling surface facing the double row outer rolling surface, and a cylindrical small-diameter step portion extending in the axial direction from the inner rolling surface. The formed hub wheel, the other inner rolling surface that is fitted in the hub wheel and faces the outer rolling surface of the double row, and the shaft portion that extends in the axial direction from the inner rolling surface are integrated. An inner member made of an outer joint member of the constant velocity universal joint formed on
The inner member and a double row rolling element accommodated between the rolling surfaces of the inner member and the outer member so as to roll freely are provided, and the end of the shaft portion is plastically deformed to be fastened to the hub wheel. In the wheel bearing device in which the hub wheel and the outer joint member are integrally plastically coupled,
Among the double row rolling elements, the pitch circle diameter is different between the outer side and the inner side, and the number of rolling elements on the large diameter side is set larger than the number of rolling elements on the small diameter side. A wheel bearing device characterized by that.
Priority Applications (5)
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